水工鋼筋混凝土結構課程設計

1、<p>　　水工鋼筋混凝土結構課程設計</p><p><b>　　指導老師： </b></p><p><b>　　專業(yè)名稱： </b></p><p><b>　　學 號： </b></p><p><b>　　設計作者： </b>&l

2、t;/p><p><b>　　提交時間： </b></p><p><b>　　設計任務書</b></p><p><b>　　題目</b></p><p>　　鋼筋混凝土肋形樓蓋設計</p><p><b>　　設計資料</b><

3、;/p><p>　　某水電站生產副廠房為4級水工建筑物，廠房按正常運行狀況設計，采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋，結構平面布置如圖所示，墻體厚370mm。樓面面層為水磨石 ，梁板底面為20mm厚混合砂漿抹平。采用C25混凝土；梁中縱向受力鋼筋為Ⅱ級，其余鋼筋為Ⅰ級。試設計該樓蓋（樓梯間在此平面之外，不考慮）。</p><p><b>　　荷載標準值</b></p&g

4、t;<p><b>　　均布活荷載標準值：</b></p><p>　　水磨石：；鋼筋混凝土：；混合沙漿：</p><p><b>　　設計內容</b></p><p><b>　　構件截面尺寸設計</b></p><p><b>　　板的設計計算<

5、;/b></p><p><b>　　次梁的設計計算</b></p><p><b>　　主梁的設計計算</b></p><p>　　繪制板的配筋圖、繪制次梁的配筋圖、繪制主梁的彎矩、剪力包絡圖、繪制</p><p>　　主梁的抵抗彎矩圖及配筋圖。</p><p>&l

6、t;b>　　設計要求</b></p><p>　　計算書應書寫清楚，字體工整，主要計算步驟、計算公式、計算簡圖均應列</p><p>　　入，并盡量利用表格編制計算過程。</p><p>　　圖紙應整潔，線條及字體應規(guī)范，并在規(guī)定時間內完成。</p><p><b>　　設計指導書</b></p&

7、gt;<p><b>　　目的要求</b></p><p>　　本課程設計是水工鋼筋混凝土結構課程的重要實踐環(huán)節(jié)之一。通過本課程設計，</p><p>　　使學生對鋼筋混凝土樓蓋的組成、受力特點、荷載計算、內力分析、荷載組合及</p><p>　　板、次梁、主梁配筋設計等有較全面、清楚的了解和掌握，為從事實際工程設計</p&

8、gt;<p><b>　　打下基礎。</b></p><p><b>　　主要設計計算步驟</b></p><p><b>　　構件截面尺寸選擇</b></p><p><b>　　板</b></p><p><b>　　次梁<

9、;/b></p><p><b>　　主梁</b></p><p>　　板的設計計算（按考慮塑性內力重分布的方法計算板的內力，計算板的正截面承</p><p><b>　　載力）</b></p><p><b>　　荷載</b></p><p>&

10、lt;b>　　計算簡圖的確定</b></p><p><b>　　計算板的彎矩設計值</b></p><p><b>　　板的配筋計算</b></p><p>　　次梁的設計計算（按考慮塑性內力重分布的方法計算次梁的內力，計算次梁的正</p><p>　　截面、斜截面承載力）<

11、;/p><p><b>　　計算荷載設計值</b></p><p><b>　　確定次梁的計算簡圖</b></p><p>　　計算內力設計值 （彎矩設計值、剪力設計值）</p><p><b>　　承載力計算</b></p><p>　　正截面受彎承載力計

12、算</p><p>　　斜截面受剪承載力計算</p><p>　　主梁的設計計算（主梁按彈性理論設計。承受次梁傳下的集中荷載及主梁自重。</p><p>　　為簡化計算，將主梁自重簡化為集中荷載）</p><p><b>　　荷載設計值</b></p><p><b>　　確定計算簡圖&

13、lt;/b></p><p>　　計算內力設計值及繪制包絡圖</p><p><b>　　彎矩設計值</b></p><p><b>　　剪力設計值</b></p><p><b>　　彎矩和剪力包絡圖</b></p><p><b>　

14、　承載力計算</b></p><p>　　正截面受彎承載力計算</p><p>　　斜截面受剪承載力計算</p><p><b>　　5 施工圖繪制</b></p><p>　　繪制板的配筋圖、繪制次梁的配筋圖、繪制主梁的彎矩、剪力包絡圖、繪制主梁</p><p>　　的抵抗彎矩圖及

15、配筋圖。</p><p><b>　　3．設計計算書 </b></p><p><b>　　一．構件尺寸設計</b></p><p>　　1.板 根據構造要求，板厚取.</p><p><b>　　跨度.</b></p><p>　　2.次梁

16、 次梁截面高度應滿足.</p><p>　　取, , 跨度.</p><p>　　3.主梁 主梁截面高度應滿足.</p><p>　　取, , 跨度.</p><p><b>　　二．板的設計</b></p><p>　　該廠房為四級水工建筑物，結構安全級別

17、為Ⅲ級，結構重要性系數(shù);按正常運行狀況設計，設計狀況屬持久狀況，設計狀況系數(shù)取1.0。</p><p>　　承載能力極限狀態(tài)計算時的結構系數(shù);根據《水工混凝土結構設計規(guī)范》取永久荷載分項系數(shù);可變荷載分項系數(shù).</p><p>　　板按考慮塑性內力重分布方法計算</p><p>　　1．荷載 取寬為1m的板帶計算</p><p&g

18、t;<b>　　恒荷載標準值</b></p><p><b>　　水磨石面層 </b></p><p>　　20mm板底混合砂漿 </p><p>　　90mm鋼筋混凝土板 </p><p>　　活荷載標準值 </p><p>　　恒荷載設

19、計值 </p><p>　　活荷載設計值 </p><p>　　總 計 </p><p>　　考慮到次梁對板的轉動約束，折算荷載為</p><p><b>　　2.計算簡圖</b></p><p>　　次梁截面為250×

20、250mm,板在墻上的支承長度取為120mm,則板的計算跨度為：</p><p>　　邊跨 </p><p><b>　　且 取</b></p><p>　　中間跨 </p><p>　　跨度差 ，可按等跨連續(xù)板計算。取1m寬板

21、帶作為計算單元，計算簡圖如圖1所示。</p><p>　　圖1 板的計算簡圖</p><p>　?。ˋ）板的構造 （B）板的計算簡圖</p><p><b>　　3.內力計算</b></p><p>　　各截面的彎距計算見表1.</p><p>　　表1 板的彎距計算值表&

22、lt;/p><p><b>　　4．配筋計算</b></p><p>　　, , 。 C25混凝土， .</p><p>　?、窦変摻睿?板的配筋計算見表2。</p><p>　　表2 板的配筋計算表</p><p>　　對軸線②~⑤間的板帶，其各內區(qū)格板的四周與梁整體連接，考慮到板的內拱作用，其

23、跨內</p><p>　　截面2，3和支座截面C的彎距值可折減20%，即乘以系數(shù)0.8。</p><p><b>　　三．次梁的設計</b></p><p>　　次梁按考慮塑性內力重分布方法設計</p><p><b>　　1.荷載</b></p><p><b>

24、　　恒荷載標準值</b></p><p><b>　　由板傳來 </b></p><p><b>　　次梁自重 </b></p><p><b>　　梁底抹灰 </b></p><p>　　活荷載標準值 由板傳來 &l

25、t;/p><p>　　恒荷載設計值 </p><p>　　活荷載設計值 </p><p>　　總 計 </p><p>　　考慮到主梁對次梁的轉動約束，折算荷載為</p><p><b>　　2.計算簡圖</b></p>

26、<p>　　次梁在磚墻上的支承長度為240mm,主梁截面為300×700mm.則次梁的計算跨度為：</p><p>　　邊跨 </p><p><b>　　且 取</b></p><p>　　中間跨 </p><p>　　跨度差

27、 ，可按等跨連續(xù)梁計算。次梁的計算簡圖見圖2 </p><p>　　圖2 次梁的計算簡圖</p><p>　?。ˋ）次梁的構造 （B）次梁的計算簡圖</p><p><b>　　3.內力計算</b></p><p>　　連續(xù)次梁各截面的彎距及剪力計算值分別見表3及表4。

28、</p><p>　　表3 次梁彎距計算值表</p><p>　　表4 次梁剪力計算值表</p><p>　　4．承載力及配筋計算</p><p>　?、耪孛媸軓澇休d力計算</p><p>　　進行正截面受彎承載力計算時，跨中截面按T形截面計算。其翼緣計算寬度為：</p><p>　　邊

29、跨 </p><p><b>　　取較小值，即</b></p><p>　　離端第二跨，中間跨 </p><p><b>　　取較小值，即</b></p><p>　　梁 高 </p&

30、gt;<p>　　翼緣厚 </p><p>　　肋 寬 </p><p>　　判別T形截面類型： </p><p>　　故各跨跨中截面均屬于第一類T形截面。</p><p>　　支座截面按矩形截面計算，梁寬,按單排筋考慮，即</p>

31、;<p>　　次梁正截面承載力計算及配筋過程見表5。</p><p>　　表5 次梁正截面承載力計算及配筋表</p><p>　　計算結果表明均小于0.35，符合塑性內力重分布的條件。</p><p>　?、菩苯孛媸芗舫休d力計算</p><p>　　, , , . 腹筋僅配置箍筋，次梁斜截面的承載力計算及配筋過程見表6

32、。</p><p>　　表6 次梁斜截面承載力計算及配筋表</p><p>　　四．主梁的設計（主梁按彈性理論設計）</p><p><b>　　1.荷載</b></p><p><b>　　恒荷載標準值</b></p><p>　　由次梁傳來 </p&g

33、t;<p>　　主梁自重(化為集中荷載) </p><p>　　梁底抹灰 </p><p>　　活荷載標準值 由次梁傳來 </p><p>　　恒荷載設計值 </p><p>　　活荷載設計值 </p><p>　　總

34、 計 </p><p><b>　　2.計算簡圖</b></p><p>　　主梁端部支承在磚墻上，支承長度取為370mm;中間支承在柱上，鋼筋混凝土柱截面尺寸為350mm×350mm.因梁的線剛度比柱的線剛度大得多，可視為中部鉸支的三跨連續(xù)梁。</p><p>　　計算跨度： 邊跨 </p

35、><p><b>　　取較小值 </b></p><p><b>　　中間跨 取.</b></p><p>　　跨度差 ，可按等跨連續(xù)梁計算。主梁的計算簡圖見圖3。</p><p>　　圖3 主梁的計算簡圖</p><p>　?。ˋ）主梁的構造 （B

36、）主梁的計算簡圖</p><p>　　3.內力計算及包絡圖.</p><p>　　內力計算采用等跨連續(xù)梁的內力系數(shù)表進行，跨中和支座截面最大彎距及剪力按下式計算。</p><p>　　不同荷載組合下各截面的彎距及剪力計算結果見表7和表8。</p><p>　　表7 主梁彎距計算表（kN/m）</p><p>　

37、　表8 主梁剪力計算表（kN） </p><p>　　將以上表中最不利內力組合下的彎距圖及剪力圖分別疊畫在同一坐標圖上，畫其外包線即得到主梁的彎距包絡圖即剪力包絡圖，見圖4。</p><p>　　圖4 主梁的內力包絡圖</p><p>　?。ˋ）彎矩包絡圖 （B）剪力包絡圖</p><p><b>　

38、　4.承載力計算</b></p><p>　?、耪孛媸軓澇休d力計算</p><p>　　跨內按T形截面計算，其翼緣計算寬度為：</p><p>　　邊跨 </p><p><b>　　取較小值，即</b></p><p&g

39、t;　　離端第二跨，中間跨 </p><p><b>　　取較小值，即</b></p><p>　　梁 高 </p><p>　　翼緣厚 </p><p>　　肋 寬 </p>&l

40、t;p>　　判別T形截面類型： </p><p>　　故各跨跨中截面均屬于第一類T形截面。</p><p>　　支座截面按矩形截面計算，考慮到支座截面及邊跨跨中截面彎距較大，縱筋布置兩排，</p><p>　　并放在次梁主筋下面，因此取;而中間跨跨中截面按單排布筋，</p><p>　　取B支座邊緣的彎距值：</p>

41、<p>　　主梁正截面配筋計算過程見表9。</p><p>　　表9 主梁正截面承載力計算表</p><p>　?、菩苯孛媸芗舫休d力計算</p><p>　　, 端支座取, B支座負筋為雙排，</p><p>　　且布置在次梁負筋下部，故取</p><p>　　h0=700-80=620mm,，.&l

42、t;/p><p>　　主梁斜截面的配筋計算過程見表10。</p><p>　　表10 主梁斜截面承載力計算表</p><p>　　5．主梁的附加鋼筋計算</p><p>　　次梁傳給主梁的集中力設計值為：</p><p>　　則附加箍筋布置范圍.</p><p>　　次梁兩側各布置3排箍筋，采

43、用雙肢，其間距采用, 另加吊筋1φ18，</p><p><b>　　. 因此：</b></p><p><b>　　滿足要求</b></p><p><b>　　五．施工圖的繪制</b></p><p>　　板的配筋圖見圖5，采用分離式配筋方式；次梁配筋圖、主梁配筋及抵抗彎距